フィルムコンデンサの自己修復の利点とメカニズム 最も重要な利点の 1 つは、 自己修復 フィルムコンデンサ 彼らの固有のものである 自己修復能力 、これがコンデンサ市場の急速な成長に貢献しました。これらのコンデンサは、次の 2 つの異なる自己修復メカニズムを示します。 放電自己修復 そして 電気化学的自己修復 。前者は高電圧で発生し (高電圧自己修復とも呼ばれます)、後者は非常に低い電圧で発生し、低電圧自己修復として知られます。 放電自己修復機構 放電自己修復の場合、メタライズ電極を隔てる誘電性有機膜に欠陥があると仮定します。この欠陥は、金属、半導体ベース、または絶縁不良である可能性があります。欠陥が導電性 (金属または半導体) の場合、コンデンサは低電圧で放電する可能性がありますが、絶縁不良の場合は、 自己修復 より高い電圧で発生します。 このような欠陥のある金属化フィルムコンデンサに電圧 VVV が印加されると、 オーミック電流 I=V/RI = V/RI=V/R が欠陥を通過します。RRR は欠陥の抵抗です。の 電流密度 J=V/Rπr2J = V/R\pi r^2J=V/Rπr2 は金属化電極を通って流れ、その結果、欠陥付近の電流が集中します (rrr が減少するにつれて)。これにより、局所的な加熱が発生します。 ジュール効果 ここで、消費電力は W=(V2/R)rW = (V^2/R)rW=(V2/R)r に比例します。温度が上昇すると、欠陥の抵抗は指数関数的に低下し、電流 III と電力 WWW の両方が増加します。 電極が欠陥に最も近い領域では、電流密度 J1J_1J1 が急上昇し、 ジュール加熱 メタライズ層を溶かします。これにより、電極間にアークが形成され、影響を受ける領域の金属が蒸発し、金属層のない絶縁された隔離ゾーンが形成されます。このアークはその後消滅し、自己修復プロセスが完了します。 ただし、このプロセスでは、欠陥の周囲の誘電体も熱的および電気的ストレスにさらされます。結果として、 化学分解 、ガス化、さらには 炭化 が発生し、誘電体材料に局所的な機械的損傷を引き起こす可能性があります。 放電の自己修復の最適化 効果的なために 放電自己修復 、コンデンサの設計を最適化することが重要です。重要な要素には、欠陥の周囲に適切な環境を実現すること、適切な環境を選択することが含まれます。 金属層の厚さ 、密閉環境を維持し、 コア電圧 および静電容量はアプリケーションに適切です。 完璧な自己修復プロセスには、周囲の誘電体に損傷を与えることなく、短い自己修復時間、最小限のエネルギー消費、正確な欠陥分離が含まれます。自己修復中の炭素の堆積を避けるために、有機膜の分子は低い値を持つ必要があります。 炭素と水素の比率 そして十分な量の酸素。これにより、分解生成物には次のようなガスが確実に含まれます。 CO2 、 CO 、 そして CH4 エネルギーをガスとして素早く消散することでアークを消すのに役立ちます。 自己修復に必要なエネルギーは慎重に管理する必要があります。大きすぎて周囲のメディアに損傷を与えたり、小さすぎて欠陥の周囲の金属化層を除去できなかったりしないようにする必要があります。自己修復に必要なエネルギー量は、 材料 、 厚さ 、 そして 環境 メタライゼーション層の。低融点金属の使用 金属化 必要なエネルギーを削減し、自己修復効率を向上させます。 さらに、メタライゼーション層が均一な厚さを維持し、不完全または不規則な自己修復につながる可能性のある傷などの欠陥を回避することが重要です。 CREなどのコンデンサメーカーは、高品質のフィルムを使用し、厳格な管理を実施することで製品の品質を保証しています。 材料検査 欠陥のあるフィルムが生産ラインに混入するのを防ぎます。
